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由阳光和空气制成的碳中性燃料

发布时间:2019/11/19阅读次数:1003次

苏黎世联邦理工学院的研究人员开发出一种新技术,专门从阳光和空气中生产液态烃燃料。这是全球首次在真实现场条件下展示整个热化学工艺链。新的太阳能小型炼油厂位于苏黎世ETH机器实验室大楼的屋顶上。

碳中性燃料对于使航空和海上运输具有可持续性至关重要。ETH研究人员已经开发了太阳能植物以产生释放尽可能多的CO合成液体燃料2如先前从空气它们的生产中提取它们的燃烧过程中。CO2和水直接从环境空气中提取并使用太阳能分离。该方法得到合成气,氢气和一氧化碳的混合物,随后将其加工成煤油,甲醇或其他烃类。这些插入式燃料已准备好用于现有的全球运输基础设施。

苏黎世联邦理工学院可再生能源运营商教授AldoSteinfeld及其研究小组开发了该技术。“这种植物证明了碳中性碳氢化合物燃料可以在真实的条件下由阳光和空气制成,”他解释说。“热化学过程利用整个太阳光谱并在高温下进行,从而实现快速反应和高效率。”位于苏黎世市中心的研究工厂推进了ETH对可持续燃料的研究。

一个潜力巨大的小型示范单位

苏黎世联邦理工学院屋顶上的太阳能小型炼油厂证明,即使在苏黎世普遍存在的气候条件下,该技术也是可行的。它每天产生大约一分之一的燃料。斯坦菲尔德和他的团队已经在马德里附近的太阳能塔中对他们的太阳能反应堆进行了大规模测试,该测试是在欧盟太阳能液体项目的范围内进行的。太阳能塔工厂今天同时在苏黎世作为苏黎世的小型炼油厂向公众展示。

下一个项目的目标是扩展工业实施技术,使其具有经济竞争力。“一个占地一平方公里的太阳能发电厂每天可生产20,000升煤油,”Synhelion董事兼首席技术官PhilippFurler说道,他是斯坦菲尔德集团的前博士生。“从理论上讲,瑞士规模的工厂-或加利福尼亚州莫哈韦沙漠的三分之一-可以满足整个航空业的煤油需求。我们未来的目标是利用我们的技术高效生产可持续燃料,从而缓解全球CO2排放量“。

已经分拆了两次

AldoSteinfeld的研究小组已经出现了两个副产品:Synhelion,成立于2016年,将太阳能燃料生产技术商业化。Climeworks,在2010年已经成立,commercialises技术的CO2从空气捕获。

BOX新的太阳能小型炼油厂如何运作

新系统的过程中链结合了三个热化学转化过程:首先,CO的提取2和水从空气。其次,CO2和水的太阳能热化学分裂。第三,它们随后液化成碳氢化合物。通过吸附/解吸过程直接从环境空气中提取CO2和水。然后两者都在抛物面反射器的焦点处被送入太阳能反应器。太阳辐射集中了3000倍,在太阳能反应堆内产生1500摄氏度的工艺热。在太阳能反应器的心脏是由氧化铈组成的陶瓷结构,其使得两步反应-氧化还原循环-分解水和CO2进入合成气。然后可以通过常规甲醇或费-托合成将氢和一氧化碳的这种混合物加工成液态烃燃料。


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